Péptidos para a detecção de agregados de alfa-sinucleína

Tese de mestrado, Química Farmacêutica e Terapêutica, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia, 2013

A doença de Parkinson (DP) é uma doença neurodegenerativa irreversível e progressiva, com um impacto significativo na saúde pública, e para a qual ainda não foi encontrada uma cura. É causada por uma degeneração progressiva dos neurónios dopaminérgicos da substância negra. Caracteriza-se pela presença de inclusões intraneuronais de agregados de alfa-sinucleína. Até à data, o diagnóstico de DP é apenas confirmado pela detecção desses agregados post-mortem. A possibilidade de visualização dos agregados de alfa-sinucleína por técnicas de imagiologia permitirá um diagnóstico precoce da DP. O objectivo principal desta tese é desenvolver compostos que interactuem selectivamente com os agregados de alfa-sinucleína. No futuro, a identificação de tais compostos permitirá desenvolver uma sonda radioactiva para detecção in vivo de alfasinucleína. Para isso, foi sintetizada uma família de novos péptidos, análogos de um péptido (ASI-1) inibidor da agregação da alfa-sinucleína. Esses péptidos foram estruturalmente modificados de modo a possibilitar o seu uso em imagiologia e/ou como inibidores mais potentes da agregação da alfa-sinucleína. Os péptidos sintetizados contêm na sua estrutura um átomo de flúor. Estes péptidos são análogos inactivos dos péptidos radiofluorados que serão preparados posteriormente, caso se identifique um análogo promissor. A um dos péptidos fluorados conjugou-se uma molécula de glucose na tentativa de facilitar a sua passagem pela barreira hematoencefálica. Sintetizou-se um outro péptido, com propriedades fluorescentes, ao qual se conjugou o isotiocianato de fluoresceína, que possibilita o seu uso em estudos de ligação aos agregados. Sintetizaram-se dois péptidos já descritos na literatura, para controlo positivo e negativo da avaliação pré-clínica dos análogos sintetizados nesta tese. Avaliou-se in vitro a ligação à alfa-sinucleína do péptido que contém a sonda fluorescente. Realizaram-se, ainda, estudos in vitro da stabilidade à degradação metabólica. No futuro avaliar-se-á a capacidade destes péptidos em inibirem e/ou desagregarem fibras de alfa-sinucleína. Pretende-se também preparar os compostos parentes radiofluorados.

Parkinson's disease (PD) is a progressive and irreversible neurodegenerative disorder with a significant impact on public health. It is caused by the progressive degeneration of dopaminergic neurons of the substantia nigra. Histopathologically, PD is characterized by the presence of intraneuronal aggregates of alpha-synuclein. So far, the diagnosis of PD is only confirmed by the detection of these aggregates post-mortem. The in vivo visualization of alpha-synuclein aggregates by imaging techniques will allow for a reliable and early diagnosis of PD. The main goal of this thesis is the development of compounds that selectively interact with aggregates of alpha-synuclein. The identification of such compounds will allow the development of radioactive probes for in vivo detection of alpha-synuclein, at later stage. Herein, we designed and synthesized a family of novel peptides, analogs of a peptide inhibitor of alpha-synuclein aggregation (ASI-1). These peptides were structurally modified to enable its use in imaging and/or as more potent inhibitors of alpha-synuclein aggregation. The synthesized peptides contain in their structure a fluorine atom. These peptides are inactive congeners of the peptides that will be radiolabel afterward, if a promising fluorinated ASI-1 is identified. Moreover, the peptides contain either a glucose derivative or a fluorophore (fluorescein isothiocyanate) to facilitate its passage through the blood brain barrier and to enable its use in binding studies to the aggregates, respectively. We also synthesized ASI-1 and ASI-4 for positive and negative control of pre-clinical evaluation of the analogues synthesized in this thesis. We have evaluated the in vitro binding to alpha-synuclein of the fluorinated peptide containing the fluorophore. In vitro studies of the metabolic stability to degradation were also performed. In the future it will be assess the ability of these peptides to inhibit and/or disaggregating alpha-synuclein fibrils. We also intended to prepare the radiolabeled parent compounds.